Cosa rende così straordinariamente aderenti i piedi dei gechi?

I gechi sono noti per i loro piedi dalla presa eccezionale, che permettono loro di arrampicarsi su superfici verticali.

Questo superpotere è dovuto a milioni di minuscole strutture simili a capelli presenti sulle loro dita. Gli scienziati avevano già compreso il meccanismo di adesione dei gechi, ma ora dispongono di un quadro più chiaro delle strutture molecolari che conferiscono a questi animali la loro capacità di aderire.

In uno studio del National Institute of Standards and Technology (NIST), i ricercatori hanno analizzato le setae utilizzando raggi X prodotti da un sincrotrone. Gli esperti hanno scoperto che queste strutture sono rivestite da un sottilissimo film di molecole lipidiche idrorepellenti.

Le setae sono flessibili e si adattano ai contorni microscopici di qualsiasi superficie su cui il geco si arrampica. Per liberare il piede, il geco modifica l'angolazione delle setae, interrompendo così queste forze e consentendo all'animale di compiere il passo successivo.

Le setae sono composte da una proteina cheratinosa simile ai capelli e alle unghie umane, che sono estremamente sensibili. Queste fibre di cheratina sono orientate nella direzione delle setae, il che potrebbe aiutarle a resistere all'abrasione.

«Si possono immaginare stivali ispirate al geco che non scivolano su superfici bagnate, o guanti che permettono di afferrare saldamente gli strumenti anche quando sono bagnati«, ha dichiarato il fisico del NIST e coautore dello studio Dan Fischer. «Oppure un veicolo in grado di risalire le pareti, o un robot che possa percorrere i cavi elettrici ispezionandoli.«

Il microscopio a sincrotrone del NIST è in grado di identificare con precisione le molecole sulla superficie di un oggetto tridimensionale, misurarne l'orientamento e mapparne la posizione. Si trova presso il Brookhaven National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, dove la Sorgente Nazionale di Luce di Sincrotrone II fornisce raggi X ad alta energia per l'illuminazione.

Questo microscopio viene generalmente utilizzato per materiali industriali avanzati come batterie, semiconduttori, celle solari e dispositivi medici. «Ma è affascinante scoprire come funzionano le zampe dei gechi, e possiamo imparare molto dalla natura quando si tratta di migliorare la nostra tecnologia», secondo Fischer.

«Era già noto molto su come le setole funzionano meccanicamente«, ha dichiarato il coautore dello studio Cherno Jaye. «Ora capiamo meglio come funzionano in relazione alla loro struttura molecolare.»